Carlos Alberto Peláez Jaramillo

Biorrefineria a partir de banano de rechazo: un sistema integrado para la co-producción de etanol, proteína unicelular, biogás y compost

^les^aLa produccion de etanol, proteina unicelular, biogas y compost a partir de banano de rechazo de la zona de Uraba, fue realizada bajo el concepto de una biorrefineria. Inicialmente el banano verde fue sometido a hidrolisis endogena para degradar los polisacaridos, despues los azucares fermentables fueron extraidos para obtener jugos con un contenido de solidos solubles entre 14 y 16 °Brix. La fraccion insoluble fue utilizada para la produccion de compost. Los jugos fueron fermentados para obtener un fermento con contenidos de alcohol entre 7 y 8% v/v y adicionalmente proteina unicelular (levadura). La destilacion del fermento produce una solucion de etanol entre 40-50% como producto final y vinaza, que fue utilizada para la produccion de biogas (3 m3 de biogas/m3 de vinaza). Este combustible, puede ser usado como fuente de energia en la misma destilacion del fermento. Finalmente con los resultados, se realizaron estimaciones de la cantidad de los productos en un proceso a mayor escala.^len^aEthanol, single cell protein, biogas and compost production from Uraba´s bananas rejected, was developed under a biorefinery concept. Green bananas were initially subjected to endogenous hydrolysis to break the polysaccharides, after the fermentable sugars were extracted to get a juice with a soluble solids content between 14-16 °Brix. Insoluble fraction was used to produce compost. The juices were fermented in order to get a ferment with alcohol content between 7-8 % v/v and additionally single cell protein (yeast). Ferment distillation produces a solution with 40-50% of ethanol, as a final product and stillage, which was employed for the production of biogas (3m3 biogas/m3stillage). This fuel can be used as energy source in the ferment distillation. Finally with results were realized estimates to determine the amount of products in a larger scale process.^lpt^aA producao de etanol, a proteina unicelular, biogas e composto a partir de banana de rejeicao da regiao de Uraba, foi conduzido sob o conceito de biorrefinaria. Inicialmente, a banana verdes ofreram hidrolise endogena para degradar os polissacarideos, apos os acucares fermentaveis foram extraidos para obter sucos contendo solidos soluveis de 14 a 16 °Brix. A fraccao insoluvel foi usada para a producao de composto. Os sucos foram fermentadas para se obter um fermento com teores de alcool entre 7 e 8% v/v e adicionalmente proteina unicelular (levedura). Destilacaoo fermento produz uma solucao de etanol entre 40-50% como produto final e vinhaca, o qual foi utilizado para a producao de biogas (3 m3de biogas/m3 de vinhaca). Este combustivel pode ser usado como uma fonte de energia na mesma destilacaoo fermento. Finalmente, os resultados, as estimativas da quantidade do produto foi realizada num processo em maior escala.Ethanol, single cell protein, biogas and compost production from Uraba ́s bananas rejected, was developed under a biorefinery concept. Green bananas were initially subjected to endogenous hydrolysis to break the polysaccharides, after the fermentable sugars were extracted to get a juice with a soluble solids content between 14-16 °Brix. Insoluble fraction was used to produce compost. The juices were fermented in order to get a ferment with alcohol content between 7-8 % v/v and additionally single cell protein (yeast). Ferment distillation produces a solution with 40-50% of ethanol, as a final product and stillage, which was employed for the production of biogas (3m3 biogas/m3stillage). This fuel can be used as energy source in the ferment distillation. Finally with results were realized estimates to determine the amount of products in a larger scale process.La produccion de etanol, proteina unicelular, biogas y compost a partir de banano de rechazo de la zona de Uraba, fue realizada bajo el concepto de una biorrefineria. Inicialmente el banano verde fue sometido a hidrolisis endogena para degradar los polisacaridos, despues los azucares fermentables fueron extraidos para obtener jugos con un contenido de solidos solubles entre 14 y 16 °Brix. La fraccion insoluble fue utilizada para la produccion de compost. Los jugos fueron fermentados para obtener un fermento con contenidos de alcohol entre 7 y 8% v/v y adicionalmente proteina unicelular (levadura). La destilacion del fermento produce una solucion de etanol entre 40-50% como producto final y vinaza, que fue utilizada para la produccion de biogas (3 m3 de biogas/m3 de vinaza). Este combustible, puede ser usado como fuente de energia en la misma destilacion del fermento. Finalmente con los resultados, se realizaron estimaciones de la cantidad de los productos en un proceso a mayor escala

HIDRÓLISIS ENDO-ENZIMATICA Y PRODUCCION DE ETANOL A PARTIR DEL BANANO DE RECHAZO

Polysaccharydes from bananas rejected (Cavendish AAA group) from Urabá were hydrolyzed efficiently using a endo-enzymatic treatment at high temperatures. Subsequently the simple sugars were extracted and the resultant juices were fermented with commercial yeast. Finally ethanol concentration was determined and the yields calculated. First, experiments at 1,0 Kg scale were developed and were determined the better hydrolysis condition: exogenous ethylene concentration (50 ppm), temperature (33°C) and Ca(OH)2 amount (10 g/Kg of banana), suitable for extraction. Taking as references the before conditions, was scaled up the process at 40 Kg level, where was determined the better sugars extraction methodology (cross-current), by means of utilization of lime solutions (1,0%), for solids precipitation, centrifugation and after neutralization with H2SO4 at pH 5,5. Finally the rich sugars juices were fermented with yeast at 5 g/L, where was found a maximum relation of 52 mL of ethanol/kg of banana. This results suggest that the proposal process is promissory to produce ethanol at large scale, but is necessary to improve the efficiency to be competitive with yields gets a industrial level with sugar cane (86 mL of ethanol/Kg of sugarcane).Los polisacaridos del banano de rechazo verde (Variedad Cavendish AAA), de la zona de Uraba, fueron hidrolizados eficientemente, utilizando tratamiento endoenzimatico a altas temperaturas. Posteriormente los azucares simples fueron extraidos y los jugos resultantes fermentados con levaduras comerciales. Al final del proceso se determino la concentracion de etanol y se calcularon los rendimientos. Primero, se desarrollaron experimentos a escala de 1,0 Kg y se determinaron las mejores condiciones de hidrolisis: Concentracion de etileno exogeno (50 ppm), temperatura (33°C) y cantidad de Ca(OH)2 (10 g/Kg de banano), adecuada para la extraccion. Teniendo como referencias las condiciones anteriores, fue escalado el proceso a 40 Kg, para determinar la metodologia de extraccion de los azucares (en contracorriente), mediante la utilizacion de lechada de cal (1,0%), para precipitar los solidos, centrifugacion y posterior neutralizacion con H2 SO4 hasta pH 5,5. Finalmente los jugos ricos en azucares fueron fermentados con levaduras a 5 g/L, donde se alcanzo un rendimiento de 52 mL de etanol/Kg de banano. Estos resultados indican que el proceso es promisorio para producir alcohol a gran escala, Sin embargo se debe mejorar, para que sea competitivo con los rendimientos obtenidos con de cana de azucar (86 mL de etanol/Kg de cana)